Два одинаковых стальных шара уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли (и если нарушится, то как) равновесие весов, если один шар опустить в машинное масло, а другой – в бензин? Ответ поясните.

Ответ: Равновесие весов нарушится. Плечо весов с шаром в бензине перевесит.

Логика такая:

• На тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила Архимеда, направленная вертикально вверх.
• Сила Архимеда зависит от плотности жидкости и объема вытесненной жидкости.
• Вес тела в жидкости уменьшается на величину силы Архимеда.

Разбираемся:

1. Оба шара стальные и имеют одинаковый объем. При погружении в жидкость они вытесняют одинаковый объем жидкости, равный объему шара.
2. Плотность бензина меньше плотности машинного масла.
3. Сила Архимеда, действующая на шар в бензине, будет меньше, чем сила Архимеда, действующая на шар в машинном масле.
4. Вес шара в бензине уменьшится меньше, чем вес шара в машинном масле.
5. Равновесие весов нарушится, и плечо весов с шаром в бензине перевесит.

Ответ: Равновесие весов нарушится. Плечо весов с шаром в бензине перевесит.